DE681516C

DE681516C - Internally illuminated traffic light column

Info

Publication number: DE681516C
Application number: DEG87798D
Authority: DE
Original assignee: ALEXANDER VARREN DR ING
Current assignee: ALEXANDER VARREN DR ING
Priority date: 1934-03-29
Filing date: 1934-03-29
Publication date: 1939-09-25

Description

Innenbeleuchtete Verkehrsleuchtsäule Bei innenbeleuchteten Verkehrsleuchts;äulen benutzt man zur Abdeckung :der den Mantel der Säule durchbrechenden Leuchtöffnungen Einsatzkörper in Form von scheiben-, linsen-oder prismenförmigen Glaskörpern mit oder ohne Rückstrahlwirkung, welche in kleinen Abständen über die ganze Leuchtfläche verteilt sind. Die Anforderungen, welche an derartige Einsatzkörper zu stellen sind, sind vielfacher Art. Sie müssen in der Lage sein, das von innen, :möglicherweise von einem Punkt des Innenraumes kommende Licht gleichmäßig aufzufangen und nach außen. zu senden. Es- muß vermieden werden, daß sie nach außen vorspringende Teile besitzen, auf welche sich Schmutz ablagern kann, der ihre Leuchtkraft beseitigt; sie müssen auch genügend (druckfest sein, weil sie sehr oft starken Druckbeanspruchungen ausgesetzt sind:. Gleichzeitig müssen sie ihre sichere und einfache Befestigung an ihrem Träger ermöglichen, und schließlich sollen sie vor allen Dingen eine gute Rückstrahlwirkung aufweisen, damit die Verkehrsleuchtsäule auch dann mit voller Sicherheit die Regelung des. Verkehrs übernehmen kann, wenn die Innenbeleuchtung versagt oder ausgeschaltet wird, z. B. in den späten Nachtstunden oder bei Fliegeral'aim. Die bisher bei Verkehrstleuchtsäulen benutzten Einsatzkörper werden diesen, Bedingungen nicht oder nicht sämtlich gerecht. Entweder besitzen sie keine ausreichende Rückstrahlwirkung, oder sie lassen, das Innenlicht nicht in genügender Weise hindurch, oder sie sind in der Mitte zu schwach ausgeführt, oder sie besitzen einen nach vorn vorspringenden Teil, auf dem sich Staub: ablagern kann.Internally illuminated traffic light column For internally illuminated traffic light columns are used to cover: the light openings breaking through the jacket of the column Insert bodies in the form of disk-shaped, lens-shaped or prism-shaped glass bodies with or without reflective effect, which are spaced at small intervals over the entire illuminated area are distributed. The requirements to be made of such insert bodies are of many kinds. You need to be able to understand this from within,: possibly to catch light coming from one point of the interior evenly and afterwards Outside. to send. It must be avoided that they protrude outwardly have on which dirt can deposit, which removes their luminosity; they must also be sufficiently pressure-resistant, because they are very often subject to high pressure loads are exposed:. At the same time, they must be securely and easily attached on their wearer, and ultimately they should above all be a good one Have reflective effect, so that the traffic light column also then with full Security can take control of the traffic when the interior lighting fails or is turned off, e.g. B. in the late hours of the night or at Fliegeral'aim. The insert bodies previously used in traffic light columns are subject to these conditions not or not all fair. Either they do not have a sufficient reflection effect, or they do not let the interior light through sufficiently, or they are too weak in the middle, or they have a protruding front Part on which dust: can be deposited.

Durch die, Erfindung werden die genannten Beidingungen nun @erfül'lt. Sie geht aus von den bekannten innenbeleuchteten Verkehrs; leuchtsÄul'en mit einem von Leuchtöffnungen besetzten, Mantel, der mit pilzförmigen Glaskörpern besetzt ist.As a result of the invention, the mentioned additional conditions are now fulfilled. It is based on the familiar interior-lit traffic; luminous pillars with a occupied by luminous openings, coat, which is occupied with mushroom-shaped glass bodies is.

Bei diesen bekannten Leuchtsäulen wird eine Innenbeleuchtung benutzt, die in einer in einem Punkte der Achse des zylindrischen Mantels angeordneten Lampe von verhältnismäßig geringer Leuchtkraft besteht. Die Rückstrahlwirkungdieser Leuchtsäule j,st nicht ausreichend, wenn nicht ein Teil der Glaskörper mit Spiegelbelag versehen wird, und um das von innen kommende. Licht gleichmäßig nach außen zu leiten, wird eine besondere, mit dem Scheinwerfer der Lampe zusammenwirkende, etwa parabolische Gegenstrahlfläche benutzt.In these known light columns, interior lighting is used, that in a lamp placed at a point on the axis of the cylindrical envelope consists of relatively low luminosity. The retroreflective effect of this light column j, st not sufficient if a part of the glass body is not covered with a mirror and that which comes from within. Directing light evenly outwards will be a special one that interacts with the headlight of the lamp, for example parabolic Opposite radiation surface used.

Diese Nachteile der bekannten Anordnung werden nun gemäß der Erfindung beseitigt durch :die Verwendung von an sieh bekannten doppelt totalreflektierenden, kegel- oder pyramidenförmigen Rückstrahlkörpern aus einem Glas mit möglichst hohem, mindestens 1,5 betragendem Brechungsexponenten und mit in das Innere der - Verkehrsleuchtsänle hineinragenden Mantelflächen, von denen immer zwei diametral gegenüberliegende Flächenteile einen Winkel von go° einschließen.These disadvantages of the known arrangement are now addressed in accordance with the invention eliminated by: the use of well-known double totally reflective, conical or pyramidal reflectors a glass with the highest possible refraction exponent, at least 1.5, and into the interior the - traffic light rooms protruding jacket surfaces, two of which are always diametrically opposed opposing surface parts enclose an angle of go °.

Durch Verwendung dieser Rückstrahlkörper wird erreicht, daß das von einem Punkt im Innern des Mantels ausgehernde Licht durch die in,das Innere des Mantels, hineinragenden Glaskegel bnv. -pyramiden gleichmäßig aufgefangen, wird und die für den Verkehr wichtige Gleichmäßigkeit der Beleuchtung der Säule über ihre ganze Höhe erzielt wird. Infolge der- guten Rückstrahl'wirkung der Glaskörper ist es nicht erforderlich, dieselben ganz oder zum Teil mit Spiegelbelag zu versehen und sie dadurch teilweise für die Beleuchtung von innen auszuscheiden.By using this retroreflective body it is achieved that the of light emanating from a point inside the mantle through the in, the inside of the Mantle, protruding glass cone bnv. -pyramids is evenly caught and the uniformity of the lighting of the column, which is important for traffic their full height is achieved. As a result of the good retroreflective effect of the glass body it is not necessary to provide the same completely or partially with a mirror coating and thereby partially eliminating them for lighting from the inside.

Der Winkelbereich, innerhalb welchem .die genannten Glaskörper einen einfallenden Strahl zurückwerfen, ist um so größer, je höher der Brechungsexponent des verwendeten Glases ist. Bei zylindrischen Verkehrsleuchtsäulen bewirkt .daher die Erhöhung des Brechungsexponenten, daß sich bei einer von einer bestimmten Richtung amge.strahlten Säule die Zahl der rückstrahlenden senkrechten Reihen, in denen die Glaskörper angeordnet sind, erhöht.The angular range within which the named glass bodies form a reflecting the incident beam is the greater, the higher the refraction exponent of the glass used. In the case of cylindrical traffic light columns, .therefore the increase in the refractive exponent that is in one of a certain direction amge. radiated column the number of retro-reflecting vertical rows in which the Vitreous bodies are arranged, increased.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeisspiele der verwendeten Einsatzkörper dargestellt, und zwar zeigt Fig.1 bis 3 schematische Darstellungen des Ganges der Lichtstrahlen und Fig.4 eine Befestigungsart für die Einsatzkörper.The drawing shows examples of the insert bodies used shown, namely Fig.1 to 3 show schematic representations of the course of the Light rays and Fig. 4 a type of attachment for the insert body.

Der Einsatzkörper besteht aus einem vollen Glaskörper 1, welcher die Form eines Kegels oder einer Pyramide mit gerader Seitenflächenzahl besitzt. Der Spitzenwinkel beträgt 9o". Der Querschnitt .des Körpers bildet also ein rechtwinkliges Dreieck mit der Grundlinie 2 (Fig. z) und den zwei Katheten 3 und 4. Ein Lichtstrahl, welcher von der Lichtquelle L kommend senkrecht auf die Grundlinie 2 trifft, erreicht die Kathe"e 3 unter einem Winkel vorn .45" und wird nicht gebrochen durch sie hindurchgehen, sondern an ihr unter einem Winkel von ebenfalls 45' total reflektiert werden, um an der anderen Kathete 4 eb'enfall's total reflektiert senkrecht die Grundlinie 2 wieder zu verlassen und parallel in der Richtung zurückzukehren, aus der er gekommen ist. Das Vorhandensein der Totalreflektion ist davon abhängig, daß der Brechungsexponent des für den Rückstrahlkörper verwendeten Materials ;größer ist als der reziproke Wert von sin 45°, also größer als z,¢15. Der Wert von 45° ist dadurch bedingt, daß der Lichtstrahl bei einem anderen Spitzenwinkel als go° nicht parallel zu sich selbst reflektiert wird. Dier vorgenannten Bedingung entsprechen die optischen Gläser, deren Brechungsexponent höher als 1,5 ist, während z. B. Alkohol und Wasser, deren Brechungsexponent gegenüber Luft etwa z,35 beträgt, für den Winkel45° eine Totalreflektion nicht ergeben..The insert body consists of a full glass body 1, which the Has the shape of a cone or a pyramid with an even number of faces. Of the The point angle is 9o ". The cross-section of the body thus forms a right-angled one Triangle with the base line 2 (Fig. Z) and the two cathets 3 and 4. A light beam, which, coming from the light source L, meets the base line 2 perpendicularly, is achieved the Kathe "e 3 at an angle in front .45" and will not go through it broken, but be totally reflected from it at an angle of 45 'as well at the other leg 4 eb'enfall's totally reflected the base line perpendicularly 2 again and return parallel in the direction from which it came is. The presence of total reflection depends on the refraction exponent of the material used for the reflector body; is greater than the reciprocal Value of sin 45 °, i.e. greater than z, ¢ 15. The value of 45 ° is due to the fact that the light beam at a point angle other than go ° is not parallel to itself is reflected. The above condition corresponds to the optical glasses, whose refraction exponent is higher than 1.5, while z. B. alcohol and water, their Refraction exponent compared to air is about z.35, for an angle of 45 ° a total reflection not surrendered ..

In Fig. z sind die Winkelräume, innerhalb welcher keine Totalreflektion stattfindet, schraffiert angedeutet. Fällt der Lichtstrahl schräg ein (Fig.2), so findet eine Brechung an der Grundlinie 2 statt; von der Kathete 3 bis zur Kathete 4 verläuft der Lichtstrahl geneigt zur Grundlinie 2. Er tritt dann aber ebenfalls zweimal totalreflektiert aus der Grundlinie parallel zur ankommenden Richtung aus. Vorausgesetzt ist hierbei, daß er außerhalb der schraffierten Räume 5 und 6 bleibt.In Fig. Z are the angular spaces within which there is no total reflection takes place, indicated by hatching. If the light beam falls obliquely (Fig. 2), so there is a break at baseline 2; from leg 3 to leg 4 the light beam is inclined to the base line 2. But then it also occurs twice totally reflected from the baseline parallel to the incoming direction. The prerequisite here is that it remains outside the hatched spaces 5 and 6.

Es ist :ersichtlich, daß .die Richtung des ankommenden Strahles um so .mehr zur Grundlinie 2 geneigt sein kann, je größer der Brechungsexponent des verwendeten Glases ist, da hierfür die Winkelräume 5 und 6 um so kleiner werden. Main hat daher einen möglichst hohen Brechungsexponenten des Glases anzustreben, um für die Rückstrahlwirkung nicht auf einen zu kleinen Bereich um :die Achsenrichtung des Rückstrahlkörpers herum angewiesen zu sein.It can be seen that the direction of the incoming beam is reversed the greater the refraction exponent of the The glass used is because the angular spaces 5 and 6 are all the smaller for this. Main therefore has to aim for the highest possible refraction exponent of the glass, so as not to an area that is too small for the retroreflective effect: the direction of the axis to be instructed around the reflector body.

Wie ersichtlich, eignet sich der Einsatzkörper wegen seiner vo11konimenen Rückstrahlwirkung für die in Frage kommenden Verkehrszeichen besonders gut; er bedarf keiner Spiegelbelegung, und * beim Ausschalten der Innenlichtquelle kann das Verkehrszeichen nicht übersehen oder sogar überrannt werden. Dadurch ferner, daß die z. B. auf,dem zylindrischen Mantel einer Verkehrsleuchts,äule (Fig.4) angeordneten Glaskörper mit ihrer Kegel- bzw. Pyramidenspitze weit in den Innenraum des Verkehrszeichens hineinragen, sind sie, wie sich ,praküsch gezeigt hat, besonders gut geeignet, die von einer Stelle des. Innenraumes, z. B. von einer in einem Punkte,der Achse einer VerkehrsleuchtsäuIe angeordneten Lampe ausgehenden Lichtstrahlen gleichmäßig aufzufangen, so daß die ganze Leuchtfläche gleichmäßig erleuchtet :erscheint. Dabei raffen die Glaskörper die Lichtstrahlen prismenartig zu grellen Reflexen zusammen, so daß mit verhältnismäßig schwacher Lichtquelle eineweitwirkende, starke Lichtwirkung auf das Auge ausgeübt wird:.- infolge ihrer planen Vorderfläche besitzen sie gegenüber linseinförmigen Einsatzkörpern außerdem den Vorteil, daß sich auf ihnen kein Staub. absetzen kann. Sie sind auch infolge ihrer Form besonders druckfest und lassen sich leicht in den Beton- oder Eisenmantel eines Verkehrszeichens einsetzen.As can be seen, the insert body is suitable because of its rectangular shape Reflection effect particularly good for the traffic signs in question; he needs no mirror occupancy, and * when the interior light source is switched off, the traffic sign not be overlooked or even overrun. Characterized further that the z. B. on, the cylindrical jacket of a traffic light, column (Fig.4) arranged glass body with their cone or pyramid point far into the interior of the traffic sign protrude, they are, as has been shown, praküsch, particularly well suited to the from one point of the. Interior, z. B. of one in one point, the axis of one Traffic light column arranged lamp to evenly absorb outgoing light rays, so that the entire luminous surface is evenly illuminated: appears. They shuffle Glass body the rays of light together in prism-like reflections, so that with relatively weak light source has a far-reaching, strong light effect the eye is exercised: .- due to their flat front surface they have opposite Lenticular insert bodies also have the advantage that there is no dust on them. can settle. They are also due to their shape particularly pressure-resistant and can easily be inserted into the concrete or iron casing of a traffic sign.

Zum bequemen Einsetzen in Verkehrsleuchtsiäu:len z. B. werden die Glaskörper mit einem Wulst 13 (Fig. q.) versehen, welscher sich an der Rückseite mit einer zylindrIschen Ausbuchtung 14 an d'en Zylindermantel 15 der Verkehrsleuchtsäule anschmiegt.For easy use in traffic lights, e.g. B. are the Glass body provided with a bead 13 (Fig. Q.), Which is located on the back with a cylindrical bulge 14 on the cylinder jacket 15 of the traffic light column hugs.

Liegt die innere Lichtquelle in der Achse des Einsatzkörpers, so wird der in Richtung senkrecht zur Grundlinie 2 -(Fig. 3) von innen ankommende Lichtstrahl 7 zweimal gebrochen und läuft schräg zu der genannten Achse weiter. Das parallel auf die Grundfläche gerichtete Innenlicht erscheint dem Beschauer in diesem Falle daher ,als leuchtender Ring, der um so größer ist, je weiter der Beschauer von dem Rückstrahler entfernt ist. Diese ungünstige Wirkung wird deshalb nicht vollkommen erreicht, weil die genannten innenbeleuchteten Verkehrsleuchtsäulen inwendig spiegelnd ausgeführt sind und das Licht daher aus den verschiedensten Richtungen in den Rückstrahlkörper von hinten eintritt. Um aber die vorn austretenden Lichtstrahlen wieder zusammenzufassen und, etwas mehr zusammenzuhalten, kann man die Grundfläche konkav in Form einer Kugelfläche 9 oder Kegelfläche i o ausbilden. Das Licht nimmt dann den We.j# des Lichtstrahls B.If the inner light source is in the axis of the insert body, then the light beam arriving from the inside in the direction perpendicular to the base line 2- (Fig. 3) 7 broken twice and continues at an angle to the axis mentioned. That in parallel In this case, interior light directed onto the base surface appears to the viewer hence, as a shining ring, which is the greater the farther the beholder from it Reflector is removed. Therefore, this unfavorable effect does not become perfect achieved because the aforementioned internally illuminated traffic light columns are internally reflective are executed and the light therefore from different directions in the retroreflective body enters from behind. But to summarize the rays of light emerging from the front again and, to hold together a little more, the base can be concave in the shape of a Form spherical surface 9 or conical surface i o. The light then takes the we.j # des Light beam B.

Eine recht :gute Parallelrichtung :der von innen in Richtung der Achse der Einsatzkörper ankommenden Strahlen wird an Stelle der konkaven Ausbildung der Vorderfläche dadurch erzielt, daß man hinter dem Einsatzkörper einen zylindrischen Umhüllungskörper 17 anordnet, der mit einer kegelförmigem Vertiefung 18 mit einem kleinen Luftabstand ij sich über die Kegelfläche des Einsatzkörpers legt. Wenn man diesen Umhüllungskörper aus Material wählt, dessen Brechungsexponent unter 1,L115 liegt, so wird der von hinten parallel zur Achse des Einsatzkörpers ankommende Strahl keiner Totalreflektion unterworfen, sondern geht schwach gebrochen durch den Luftraum i i und den Einsatzkörper hindurch. Das von hinten kommende Licht tritt also vorn nach Art des Strahlenganges 12 als nahezu paralleles Lichtbündel aus.A right: good parallel direction: the one from the inside in the direction of the axis the insert body is the incoming rays in place of the concave design Front surface achieved by having a cylindrical behind the insert body Enclosing body 17 arranged with a conical recess 18 with a small air gap ij lies over the conical surface of the insert body. If selects this envelope body from material whose refraction exponent is below 1, L115 is, the beam arriving from behind is parallel to the axis of the insert body not subject to total reflection, but goes through the airspace, weakly broken i i and the insert body through. The light coming from behind comes in front in the manner of the beam path 12 as an almost parallel bundle of light.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. # - Interior illuminated traffic light column with a, Jacket occupied by luminous openings, inserted into the reflective glass body are, -. characterized by the use of known, double total reflecting, conical or pyramid-shaped reflector bodies made of a glass with the highest possible, at least 1.5 amount of refraction exponent and with into the interior of the traffic column protruding coat areas, two of which are always diametrically opposite Area parts enclose an angle of 9o °.

2. Traffic light column according to claim i, characterized in that the insert body is in a known manner with a protruding edge (13), the rear side (1q.) of which can be bulged out cylindrically, place on the jacket (15).

3. Traffic light column according to claim i, characterized in that that the insert body for the purpose of directed forwarding of the rays coming from within a concave or hohlkegel'ige base surface (9, io) or, instead, one the total reflection does not affect, allow parallel beam passage Enclosure body (17) receives.